解決冪等問題,只需要記住這個口訣!
作為開發人員,我們每天都要開發大量的接口,其中包括了讀接口和寫接口,而對于寫接口來說,除了要保證他的性能、可用性以外,還需要有一個重要的問題,那就是考慮如何保證接口的冪等性。
冪等性
什么是冪等性?
"冪等(idempotent、idempotence)是一個數學與計算機學概念,常見于抽象代數中。 在編程中一個冪等操作的特點是其任意多次執行所產生的影響均與一次執行的影響相同。 冪等函數,或冪等方法,是指可以使用相同參數重復執行,并能獲得相同結果的函數。 這些函數不會影響系統狀態,也不用擔心重復執行會對系統造成改變。"
以上是百度百科中的回答,總結起來就是一句話:一個接口,不管我調多少次,只要參數不變,結果也應該不變。
但是,實際在工作中,談到冪等性,一般分為兩種,即請求冪等和業務冪等。
請求冪等:每次請求,如果參數一樣,結果也要一樣。
業務冪等:同一次業務請求,再拿到最終狀態之后的每次請求,結果要保證一樣。再沒拿到最終狀態之前,每一次請求需要正常執行業務邏輯,直到推進到最終狀態。
一般來說,我們談到的冪等性,大部分都是業務冪等。比如,一次支付請求,如果支付返回處理中,或者系統異常等,我們需要重試,繼續調用,直到他明確的返回支付成功,或者明確的無法成功的支付失敗結果。
如何保證冪等
想要保證冪等性,最簡單的做法就是:在做業務操作之前,先查一下,判斷下本次操作是否有被執行過,如果執行過,則不再執行,否則繼續執行。
但是,這個方案存在一個關鍵性的問題,那就是在高并發場景中,是可能會有冪等擊穿的。
所以,想要解決好這個問題,需要做好并發控制,那么,做并發控制,大家首先想到的就是鎖,沒錯。就是要用鎖。
那么,解決冪等問題,請記住這個口訣:”一鎖、二判、三更新”。
一鎖、二判、三更性
“一鎖、二判、三更新”,只要嚴格遵守這個過程,那么就可以解決并發問題。
一鎖:第一步,先加鎖。可以加分布式鎖、或者悲觀鎖都可以。但是一定要是一個互斥鎖!
二判:第二步,進行冪等性判斷。可以基于狀態機、流水表、唯一性索引等等進行重復操作的判斷。
三更新:第三步,進行數據的更新,將數據進行持久化。
三步需要嚴格控制順序,確保加鎖成功后進行數據查詢和判斷,冪等性判斷通過后再更新,更新結束后釋放鎖。
以上操作需要有一個前提,那就是第一步加鎖、和第二步判斷的時候,需要有一個依據,這個就是冪等號了,通常需要和上游約定一個唯一ID作為冪等號。然后通過對冪等號加鎖,再通過冪等號進行冪等判斷即可。
一鎖這個過程,建議使用Redis實現分布式鎖,因為他是非阻塞的高效率的互斥鎖。非常適合在冪等控制場景中。
二判這個過程,如果有操作流水,建議基于操作流水做冪等,并將冪等號作為唯一性約束,確保唯一性。如果沒有流水,那么基于狀態機也是可以的。
但是不管怎么樣,數據庫的唯一性約束都要加好,這是系統的最后一道防線。萬一前面的鎖失效了,這里也能控制得住不會產生臟數據。